Mur y mua

Comprobación del modelo de posición para movimiento mur (movimiento uniformemente rectilíneo) y mua (movimiento uniformenete acelerado) de una partícula

Position model checking for movement urm (uniformly rectilinear motion) and uam (uniformly accelerated motion) of a particle

Juan Manuel Castro1, Juan Pablo Nieto1, Karen Ferrucho Bayona1, Julieth Alejandra Romero2

1Grupo 2. Ingeniería Civil, Universidad de la Salle.

2Grupo 2. Ingeniería Ambiental, Universidad de la Salle.

Fecha práctica 17/03/2016; Fecha entrega de informe 31/03/2016

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Abstract

In practice on the movement it is mainly intended to study the movement for two reference points of this , which are MUR (uniformly straight and MUA ( uniformly accelerated motion ) movement , finding the experimental relationship between the position and time of a moving object on a horizontal surface with low friction , this with the help of graphs and calculations that are referenced from previous practice, the mathematical relationship between speed and time of the same object in motion and in the case of MUA is also found acceleration is based on the speed with time , reaching specific for each of these movements conclusions.

Palabras claves: Movimiento, relación, registro de movimiento, modelo matemático,

© 2016 Revista Colombiana de Física. Todos los derechos reservados. Formato ajustado con fin pedagógico.

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1. Introducción

En la práctica realizada se quiere dar la afirmación o comprobación del modelo de posición de una partícula cuando se mueve en mur (movimiento uniformemente rectilíneo) y en mua (movimiento uniformemente acelerado), por medio de procedimientos de laboratorio y los instrumentos que se encuentran en el, se quiere aprender a identicar las caractercsticas principales de cada uno de estos movimientos, su uso, como funcioan, por que se causan y así mismo comprender que cada uno de estos lo utilizamos en la cotidianidad sin darnos cuenta de la explicación física que tienen. En el laboratorio se realizaron dos procedimientos donde se marcaba claramente la diferencia entre estos ya que uno solo necesitaba el empuje inicial y el otro necesitaba el cambio constante de velocidad por lo cual se le aplicaba una fuerza constante, cabe resaltar que la mesa neumática en la que se desarrollo la prueba eliminaba casi un 80% de fricción, lo que permitio que la demostración fuera más fácil y que al momento de analizar los datos tuvieran un margen de error más pequeño que si tuviera la fricción completa.

En lo que sigue del informe se plantea el marco teórico, es decir los conceptos, leyes y ecuaciones que sustentan esta práctica, en la sección 3 se presentan los datos y el tratamiento que se hace de ellos, en la sección 4 se presentan las gráficas y se hace el análisis de los resultados, finalmente en la sección 5 se presentan las conclusiones.

1. Marco Conceptual

El movimiento uniforme rectilineo es aquel en que su velocidad es constante y su trayectoria una línea recta.

Un cuerpo realiza un movimiento rectilíneo unifome cuando su trayectoria es una linea recta y su velocidad es constante. Esto implica que recorre distancias iguales en tiempos iguales.

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Donde X0 es la posición inicial de la particula, V es la velocidad y T es el tiempo

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es un movimiento rectilíneo con aceleración constante, y distinta de cero. Un cuerpo realiza un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.u.a.) cuando su trayectoria es una línea recta y su aceleración es constante y distinta de 0. Esto implica que la velocidad aumenta o disminuye su módulo de manera uniforme.

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Donde V0 es velocidad inicial, a es aceleración y t es tiempo

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El periodo es el mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. El periodo es inverso a la frecuencia.

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Donde T es el periodo y f la frecuencia.

1. Metodología 

Esta práctica se divide en dos partes, la primera trata sobre el modelo de posición para el movimiento de una partícula en MUR (movimiento uniformemente rectilíneo) y la segunda parte es el modelo de posición para el movimiento de una partícula en MUA (movimiento uniformemente acelerado) aunque en ambas practicas se utilizan los mismos instrumentos, en MUA (movimiento uniformemente acelerado) se añade una pequeña excepción.

a) Movimiento uniformemente rectilíneo (MUR)

1. Se prepara la mesa neumática con las bandas elásticas y el papel carbón.

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Fig. 3.1.  Mesa neumática

En la figura 3.1 se pude observar una máquina de influencia ante el rozamiento, ya que esta lo elimina en un 80%, se coloca el papel carbón sobre la mesa ya que es el que nos marca el recorrido que realiza la partícula.

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Fig. 3.2.  Banda elástica de goma

Estas bandas elásticas se encuentran en la base del deslizador, con ellas se proporciona el impulso requerido para que el deslizador neumático realice su recorrido con un movimiento constante.

2. Se coloca el papel en el cual se va a realizar la impresión.

3. Se posiciona el deslizador neumático en la base de impulso sobre el papel de impresión.

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Fig. 3.3.  Deslizador neumático

El deslizador neumático está unido a una manguera que a su vez está unida a una aguja que es la encargada de hacer las impresiones sobre el papel de impresión, el deslizador se mueve uniformemente dependiendo del impulso aplicado por las bandas.

4. Se realiza un reconocimiento completo de la función y cuidado que se debe tener de cada instrumento a la hora de prender el sistema de la mesa neumática.

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Fig. 3.4. Generador de chispa

El generador de chispa proporciona la frecuencia con las que se realizan las marcas sobre el papel de impresión, es este caso tenía una frecuencia de 15 Hz; se debe tener extremo cuidado ya que si se deja funcionando más de lo requerido es posible que el equipo se dañe.

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Fig. 3.5. Pulsador de encendido

Con el pulsador de encendido se controla el funcionamiento de todo el sistema de la mesa neumática, para que funcione el sistema se mantiene pulsado el botón rojo y cuando se desea apagar se suelta el botón, el sistema cesara su funcionamiento de inmediato.

5. Se prende el equipo de la mesa neumática, se impulsa el deslizador neumático que en su recorrido va dejando la impresión de los puntos de MUR (movimiento uniformemente rectilíneo); en el momento en el que el deslizador toque el otro extremo de la mesa se debe apagar inmediatamente el sistema.

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Fig. 3.6. Representación del movimiento uniformemente rectilíneo

En la (figura 3.6) se ve representado la secuencia de puntos que es marcada por el deslizador, con una frecuencia graduada en el generador de chispa en 15 Hz, se obtiene la ráfaga de puntos donde se muestra que al inicio los puntos están unidos, pero se van separando de manera constante en tiempos iguales.

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